Способ фазового управления 2 фазным тиристорным преобразователем и устройство для его осуществления

(50 00 ЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ 3/24-0783 пола ал п г а еи 4 ь Ю т сГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Анхимюк В.Л., Ильин О,ПШтейн Г.П., Миклеев Н.Н, Одноканальная система управления выпрямителемс широким диапазоном регулированияугла зажигания. - "Электротехника",1970, 11. 2. Лабунцов В,А., Нопираковский И., Булатов О.Г. Система управления преобразователями с одноканальным сдвигом противофазных импульсов."Электричество", 1970, 9.3. Авторское свидетельство СССР 1 Ф 436434, кл. Н 03 К 6/00, 1973, (54) СПОСОБ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ 2 в ФАЗНЫМ ТИРИСТОРНО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ фазового управления 2 в Фаэным тиристорным преобразователем, заключающийся в том, что задают напряжение управления, Формируют форсирующее напряжение, пропорциональное производной от напряжения управления, Формируют последовательность синхроимпульсов, синхронизированных с переменным напряжением питающей сети, формируют п импульсных последовательностей, используемых для Фор" мирования импульсов управления тиристорами преобразователя, причем. первую импульсную последовательность Формируют путем задержки синхроимпульсов на угол, пропорциональный напряжению управления, а остальные аимпульсные последовательности формируют путем засержки каждой иэ них относител й н угол - итнительно на величину, пропорци ную форсирующему напряжению, о т лч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения асимметрии импульсовуправления и повьппения надежностипреобразователя в работе, синхроимпульсы формируют с частотой, равной удвоенной частоте напряжения питающей сети, первую из Ф импульсныхпоследовательностей распределяютна две противофазные импульсныеследовательности, в результате ч формируют импульсы управления двупротивофазными тиристорами преобрзователя, Формируют две дополнитеные противофазные последовательноимпульсов, имеющих длительность,ную периоду синхроимпульсов, следующих с частотой напряжения питаюсети синфазно с синхроимпульсами,каждую из последующих жимпульс ных последовательностей логически перемножают с каждой иэ дополните ных импульсных последовательностейв результате чего формируют импульсы управления остальными 2 втириторами преобразователя. 2. Устройство для Фазового управления 2 в фазным преобразова лем, содержащее последовательно соединенные блок синхронизацИи, блок одноканального фаэосмещения вэлементов управляемой задерж дифференцирующий блок, вход кото го соединен с входом управления блока одноканального фазосмещени и предназначен для соединения с точником напряжения управления,1133642 выход соединен с входами управленияэлементов управляемой задержки,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью уменьшения асимметрии управляю-щих импульсов и повышения надежности преобразователя в работе, оноснабжено К -триггером, первымиЬ) двухвходовыми элементами И,вторыми п) двухвходовыми элементами И, блок одноканального Фазосмещения снабжен противогазными выходами,подключенными к входам Й 5-триггера,Изобретение относится к электро. технике и может быть использовано для управления многофазными тиристорными преобразователями,Известны способ и устройство одноканального фазового управления тиристорньм преобразователем, согласнокоторому Формируют импульсы, синхронные с напряжением сети, сдвигают импульсы по фазе в одном канале и распределяют их по тиристорам преобразователя.Устройство для осуществления способа содержит многофазное синхронизирующее устройство, последовательно включенные временные задержки импульсов и распределитель импульсов 1.1 . Недостатками таких устройства и способа являются асимметрия управляющих импульсов, связанная с применением многофазного синхронизирующего узла, и ненадежность работы в динамических режимах, обусловленная сложным алгоритмом распределения импульсов по тиристорам преобразователя.Известен также способ Фазового управления тиристорными преобразоваЗО телями, основанный на одноканальном сдвиге противофазных импульсов.Устройство.для его реализации содержит три канала Фазосмещения импульсов, каждый из которых включает синхронизирующее устройство и распре 35 делитель импульсов23.Недостаток решения - асимметрия управляющих импульсов, возникающая первые входы первых (в) элементовИ соединены с прямым выходом триггера, первые входы вторых 0 п) элементов И соединены с инверсным выходом триггера, вторые входы первыхи вторых 0 п) элементов И соединены соответственно с выходами К)элементов управляемой задержки, авыходы элементов И предназначеныдля подключения к управляющим электродам тиристоров преобразователя. вследствие применения трех каналов управления, требующих подстройки элементов в узлах синхронизации и Фазосмещения.Наиболее близким к изобретению является способ Фазового управления 2 щ фазным тиристорным преобразователем, заключающийся в том, что задают напряжение управления, Формируют форсирующее напряжение, пропорциональное производной от напряжения управления, формируют последовательность синхроимпульсов, синхронизированных с переменным напряжением питающей сети, Формируюто импульсных последовательностей, используемьж для Формирования импульсов управления тиристарами преобразователя, причем первую импульсную последовательность формируют путем задержки синхроимпульсов на угол, пропорциональный напряжению управления, а остальныет -1 импульсные последовательности формируют путем задержки каждой из них относительно предыдуТщей на угол щ и дополнительно на величину, пропорциональную Форсирующему напряжению,Устройство, реализующее известный способ, содержит последовательно соединенные блок синхронизации, блок одноканального фазосмещения, е -1 элементов управляемой задержки, днфФеренцирующий блок, вход которого соединен с входом управления блока одноканального Фаэосмещения и предназначен для соединения с источником3 11336 напряжения управления, а выход соединен с входами управления элементов управляемой задержки Г 3),Недостатком известного решения является значительная асимметрия управляющих импульсов в случае управления многофазными преобразователями, связанная с суммированием ошибок в последовательно включенных задержках импульсов, число которых возрастает.при увеличении Фазности преобразователя.Цель изобретения - уменьшение асимметрии управляющих импульсов и повышение надежности работы преобра зователя.Указанная цель достигается тем,что согласно способу Фазового управления 2 и разным тиристорным преобра 20зователем, заключающемуся в том,что задают напряжение управления,формируют форсирующее напряжение,пропорциональное пройзводной от напряжения управления, Формируют после 25довательность синхроимпульсов, синхронизированных с переменным напряжением питающей сети, Формируютимпульсных последовательностей, используемых для формирования импульсов управления тиристорами преобра-зователя, причем первую импульснуюпоследовательность Формируют путемзадержки синхроимпульсов на угол,пропорциональный напряжению управления, а остальныееимпульсные последовательности Формируют путем задержки каждой из них относительнопредыдущей на угол - и дополнительЩ40но на величину, пропорциональную форсирующему напряжению, синхроимпульсы формируют с частотой, .равной удвоенной частоте напряжения питающей сети, первую из ю импульсных последовательностей распределяют на 45 две противофазные импульсные последовательности, в результате чего формируют импульсы управления двумя противофазными тиристорами преобразователя, Формируют две дополнительные 50 нротивофазные последовательности импульсов, имеющих длительность, равную периоду синхроимпульсов, следующих с частотой напряжения питающей сети синфазно с синхроимпульсами, 55 каждую из последующихй 1 -1 импульсных последовательностей логически перемножают с каждой из дополни 42 4тельных импульсных последовательностей, в результате чего Формируют имнульсы управления остальными 2 в тиристорами преобразователя.В устройство для Фазового управления 2 Ф Фазным преобразователем,содержащее последовательно соединенные блок синхронизации, блок одноканального Фазосмещения, е -1 элементовуправляемой задержки, дифференцирующий блок, вход которого соединенс входом управления блока одноканального фазосмещения и предназначен длясоединения с источником напряженияуправления, а выход соединен с входами управления элементов управляемой задержки, снабжено 15 -триггером,первыми 91-1) двухвходовыми элементами И; вторыми (в) двухвходовымиэлементами И, блок одноканальногоФазосмещения снабжен противофазнымивыходами, подключенными к входам05-триггера, первые входы первых(п) элементов И соединены с прямым выходом триггера, первые входывторых (л) элементов И соединеныс инверсным выходом триггера, вторыевходы первых и вторых и) элементов И соединены соответственно свыходами (Ф) элементов управляемойзадержки, а выходы блока одноканапьного фазосмещения и выходы элементов И предназначены для подключенияк управляющим электродам тиристоровпр ео бр аз ов ателя,На Фиг. 1 приведена блок-схемаустройства; на Фиг, 2 - диаграммыего работы для случая И 1 = 3,Устройство содержит блок 1 синхронизации, блок 2 одноканальногоФазосмещения, два элемента 3 и 4управляемой временной задержки, дифФеренцирующий блок 5, О -триггер 6,логические двухвходовые элементыИ 7-10. Вход блока 1 синхронизациипредназначен для соединения с зажимом одной из Фаз сети переменноготока, выход блока 1 соединен с входом блока 2 одноканального .Фазосмещения, выход блока 2 соединен с запускающим входом элемента 3 задержки,а выход элемента 3 соединен с запускающим входом элемента 4 задержки. Управляющий вход блока 2 соединен с источником напряжения управления, а управляюшие входы элементов3 и 4 задержки соединены с источником напряжения управления через диф 1133 бференцирующий блок 5, противофазныевыходы блока 2 одноканального фазосмещения соединены с Й и 3 входамитриггера 6, выходы триггера и элементов 3 и 4 задержки соединены свходами элементов И 7-10. Выходамиустройства являются выходы блока 2и элементов И 7-10,Способ фазового управления преобразователя заключается в том, чтодля формирования синхронизирующихимпульсов используется одна, фазасети, что уменьшает количество фильтрующих устройств и исключает ошибку, связанную с неточностью синхронизации с различными фазами сети.Синхронизирующие импульсы сдвигаютпо фазе в управляемом канале, а недостающие импульсы для управлениятиристорами всех фаз преобразователя 2 Ополучают в параметрических задержках,включаемых выходными импульсамиуправляемого канада и Формирующихимпульсы с интервалом Мм , Задержкивключают два раза за период, с их 25выходов снимаются противофазные импульсы, формируют два сигнала, длительность которых соответствуетинтервалу меяду импульсами управляемого канала, и по совпадению этихсигналов с выходными импульсами задержек производят их распределениепо тиристорам преобразователя.Задержки управляются сигналом,пропорциональным производной управляющего напряжения, что обеспечиваетбыстродействие управления преобразователем.Устройство работает следующим образом. 40Синхронизатор 1 вырабатывает импульсы с удвоенной частотой напряжения 0 (фиг.2 б), подаваемого наего вход. В блоке 2 осуществляетсяфазовый сдвиг импульсов в зависимости от уровня сигнала управления О(фиг.26) и их распределение по отдельным выходам (фиг.2 1,1)Элементы 3 и 4 временной задержки соединены последовательно и формируют.управляющие импульсы, отстающие повремени от импульсов, снимаемых с,блока 2, на интервал и . Блок 2запускается в каждый полупериод колебаний входного напряжения 0 с ь формируя импульсы частотой 2 1 ( 1 частота 42 6колебаний входного напряжения). Импульсы вырабатываются в моменты,сравнения напряжения управления 0с линейно изменяющимся напряжениемблока 2 0.,(фиг.26), Элементы 3 и 4задержки запускаются два раза за период Т в соответствии с работойуправляемого блока 2, формируя в статическом режиме импульсы с интервалом Т/2 (Фиг,2 е,).На Фиг, 2 напряжения временнойразвертки задержек соответственнойобозначены О и О. . Выходные импульсы задержек распределяются по отдельным выходам устройства введеннойлогической частью, выполненной натриггере б и элементах И 7-10.Распределение импульсов осуществляется следующим образом. Триггерб переключается под действием импульсов Оьы 1 и 0 4, снимаемых сблока 2Выходные сигналы триггераД и О (Фиг.2 ц,к) и импульсы задержек О и О (фиг.2 о, подаютсяна входы элементов И, что обеспечиваетраспределение импульсов задержекпо отдельным цепям таким образомчто частота импульсов на каждом выходе устройства составляет 7Элементы 3 и 4 задержки импульсов управляются сигналом, пропорцио-.нальным производной напряжения управления и снимаемым с выхода дифференцирующего усилителя 5. Таким образом,Фазосдвигающее устройство реагируетна мгновенные изменения управляющегонапряжения, что указывает на его высокое быстродействие.Положительный эффект изобретениясостоит в том, что противофазныеимпульсы устройства Формируются водних и тех же элементах и поэтомуасимметрия противофазных импульсовисключается, что повышает надежностьработы преобразователя, улучшаетгармонический состав выпряипенногои потребляемого тока преобразователя,Кроме того, в предлагаемом устройстве благодаря введенным триггеру иэлементам И каждый элемент задержкиимпульсов используется для Формирования и сдвига противофазных импульсов, что приводит к уменьшению числаканалов системы Фазового управления,и тем самым, к уменьшению ее габаритов и стоимости.